第三章 水溶液中的离子平衡 全章课件

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科目 化学
更新时间 2010-04-04 22:31:00

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课件157张PPT。第三章 水溶液中的离子平衡2019年2月25日星期一第一节 弱电解质的电离一、电解质与非电解质1、电解质:
2、非电解质:
在水溶液中或熔融状态时能够导电的化合物。
(包括酸、碱、盐、水、大多数金属氧化物)
如:NaCl、HCl、CH3COOH 、MgO
在水溶液中和熔融状态时都不能导电的化合物。
(包括多数有机物、某些非金属氧化物)
如: CH3CH2OH、CO2 、SO2二、强电解质与弱电解质1、强电解质:
2、弱电解质:能完全电离的电解质。
如强酸、强碱和大多数盐。
HCl == H+ + Cl-
Na2SO4 ==2 Na+ + SO42-
能部分电离的电解质。
如弱酸、弱碱、水。
CH3COOH CH3COO- +H+
1.下列电解质中, ① NaCl、 ② NaOH,
③ NH3·H2O、 ④ CH3COOH, ⑤ BaSO4 、
⑥ AgCl 、 ⑦ Na2O 、 ⑧ K2O, ⑨ H2O
哪些是强电解质,那些是弱电解质?
强电解质: ① ② ⑤ ⑥ ⑦ ⑧弱电解质:③ ④ ⑨课堂练习:习题1 现有如下各化合物:①酒精,②氯化铵,③氢氧化钡,④氨水,⑤蔗糖,⑥高氯酸,⑦氢硫酸,⑧硫酸氢钾,⑨磷酸,⑩硫酸。请用物质的序号填写下列空白。
Ⅰ、属于电解质的有___________________;
Ⅱ、属于强电解质的有_________________;
Ⅲ、属于弱电解质的有_________________。习题2②③⑥⑦⑧⑨⑩②③⑥⑧⑩⑦⑨2. 下列说法是否正确?为什么?
(1)强电解质溶液的导电能力一定强于弱电解质溶液的导电能力。
(2)虽然氯气溶于水后,溶液可以导电,但氯气不是电解质,而是非电解质。

不正确。导电能力和溶液中离子浓度有关,而强弱电解质是指电离能力的不正确。氯气是单质,不是非电解质。习题3注意:课堂练习:习题4C习题5D课堂练习:DBD混合物AD2000年
上海 7三、电解质的电离方程式1、强电解质完全电离,符号选用“=”2、弱电解质部分电离,符号选用“ ”
①② 多元弱碱分步电离,但用一步电离表示。③ 两性氢氧化物双向电离④ 酸式盐的电离a 强酸的酸式盐完全电离b 弱酸的酸式盐第一步完全电离习题9写出下列各物质的电离方程式课堂练习: 习题10
四、弱电解质的电离平衡P41思考与交流分析一元弱酸(设化学式为HA)、一元弱碱(设化学式为BOH)的电离平衡过程,并完成下列问题:
1、写出弱酸、弱碱的电离方程式;2、填写下表的空白。最小最小最大变大变大变小不变不变不变最大最大最小变小变小变大达到平衡时吸:弱电解质的电离过程是吸热的① 温度:由于弱电解质的电离是吸热的,因此升高温度,电离平衡将向电离方向移动,弱电解质的电离程度将增大。②浓度:增大电解质分子的浓度或减少相应离子的浓度,都会使弱电解质分子向电离为离子的方向移动。加水稀释弱电解质溶液,电离平衡向右移动,电离程度增大。五、影响电离平衡的因素(1)内因:电解质本性。通常电解质越弱,电离程度越小。(2)外因:溶液的浓度、温度等。③同离子效应 在弱电解质溶液中加入同弱电解质具有相同离子的强电解质时,电离平衡向逆反应方向移动。④化学反应 在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时,可使平衡向电离的方向移动。课堂练习:向左向右向左课堂练习:
课堂练习: 把Ca(OH)2放入蒸馏水中,一定时间后达到如下平衡:
Ca(OH)2(s) Ca2+ + 2OH-
加入以下溶液,可使Ca(OH)2减少的是( )
A、Na2S溶液 B、AlCl3溶液
C 、NaOH溶液 D、CaCl2溶液
1996年全国,13B练习:在甲酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是( )
A、1mol/L甲酸溶液中c(H+)约为1×10-2mol/L
B、甲酸能与水以任意比互溶
C、10mL 1mol/L甲酸恰好跟10 mL 1mol/L NaIOH溶液完全反应
D、在相同条件下,甲酸的导电性比强酸溶液的导电性弱。AD六、电离常数1、定义:在一定条件下,弱电解质的电离达到平衡时,溶液中电离出来的各种离子浓度的乘积跟溶液中未电离的分子浓度之比值是个常数,这个常数称为电离平衡常数,简称电离常数。科学视野2、表达式:注意:Ⅱ、当温度一定时,其电离常数是定值。Ⅲ、电离常数的大小反映强弱电解质的电离程度。K值越大,弱电解质越易电离,其对应的弱酸(弱碱)越强。Ⅳ、多元弱酸是分步电离的,一级电离常数程度最大,一般有K1 》K2 》K3。3、电离常数的意义:判断弱酸、弱碱的相对强弱。

第三章 水溶液中的离子平衡2019年2月25日星期一第二节 水的电离和溶液的酸碱性复习巩固1、溶液导电性强弱是由 ________________________决定的。溶液中自由移动离子浓度2、水是不是电解质? 思考与交流 研究电解质溶液时往往涉及溶液的酸碱性,而酸碱性与水的电离有密切的关系。那么水是如何电离的呢? 水是极弱的电解质? (正反应吸热)一、水的电离1、水的电离实验测定:25℃ C(H+)=C(OH-)=1×10-7mol/L
100℃ C(H+) = C(OH-) = 1×10-6mol/L思考: 既然一定温度下纯水中C(H+)和C(OH-)浓度是定值,那么乘积呢? Kw =C(H+)·C(OH-)说明:1.常温(25℃ )Kw = 1× 10-14
2.稀溶液
3.温度升高, Kw变大2、水的离子积(常数):定义:在一定温度下,水(稀溶液)中H+与OH-浓度的乘积,用Kw表示。问题与讨论1、在水中加入强酸(HCl)后,水的离子积是否发生改变?2、在水中加入强碱(NaOH)后,水的离子积是否发生改变?升温呢?3、在酸碱溶液中,水电离出来的C(H+)和C(OH-)是否相等?4、100℃时,水的离子积为10-12,求C(H+)为多少?5、在酸溶液中水电离出来的C(H+)和酸电离出来的C(H+)什么关系?加入酸:增大减少平衡逆向移动但Kw保持不变C(H+)C(OH-)加入碱:减小增大平衡逆向移动但Kw保持不变C(H+)C(OH-)升高温度: 平衡正向移动 C(H+)和C(OH-)都增大 Kw增大(正反应吸热)二、影响水的电离平衡的因素1、酸2、碱3、温度抑制水的电离,Kw保持不变升高温度促进水的电离,Kw增大 注意:Kw是一个温度函数,只随温度的升高而增大.三、溶液的酸、碱性跟C(H+)、C(OH-)的关系1.重要规律: 在一定温度时,稀电解质溶液里C(H+)与C(OH-)的乘积是一个常数。经科学实验进一步证明C(稀) ≤1mol/L例:25℃时,Kw=1×10-14
100℃时,Kw=1×10-12三、溶液的酸、碱性跟C(H+)、C(OH-)的关系2.关系(25℃):中性溶液:酸性溶液:碱性溶液:注 意①水溶液中H+与OH-始终共存②酸性溶液:C(H+)>C(OH-) ;C(H+)越大酸性越强③碱性溶液:C(H+)C(OH-) C(H+)>1×10-7mol/LC(H+) A、H+ B、OH-
C、S2- D、Na+
D 3、下列物质溶解于水时,电离出的阴离子能使水的电离平衡向右移动的是( )
A4、某温度下纯水中C(H+) = 2×10-7 mol/L,则此时溶液中的C(OH-) = ___________。
若温度不变,滴入稀盐酸使C(H+) = 5×10-6 mol/L,则此时溶液中的C(OH-) = ___________。2×10-7 mol/L8×10-9 mol/L5、在常温下,0.1mol/L的盐酸溶液中水电离出的C(H+ )和C(OH-)是多少?6、在常温下, 0.1mol/L的NaOH溶液中水电离出的C(H+)和C(OH-)是多少?水电离出的C(OH-)=1×10-14/0.1=1×10-13mol/L
= C(H+ )7、在25 ℃,在某无色溶液中由水电离出的C(OH-)= 1×10-13,一定能大量共存的离子组是( )
NH4+ K+ NO3- Cl-
NO3- CO3 2 - K+ Na+
K+ Na+ Cl- SO42-
Mg2+ Cu2+ SO42- Cl-
C8、根据水的电离平衡H2O?H++OH- 和下列条件的改变,填空:升高30 ℃加入NaCl加入NaAc加入HClKw[OH-]变化[H+]变化水的电离平衡移动方向改变条件← ↑ ↓ —
→ ↓ ↑ —
— — — —
→ ↑ ↑ ↑9、水的电离过程为H2O H+ + OH-,在不同温度下其离子积为KW25℃=1×10-14, KW35℃ =2.1 ×10-14。则下列叙述正确的是:
A、[H+] 随着温度的升高而降低
B、在35℃时,纯水中 [H+] >[OH-]
C、水的电离常数K25 >K35
D、水的电离是一个吸热过程D
11、 25℃、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中[H+]由大到小的排列顺序:①氨水 ②NaOH ③盐酸 ④醋酸
10、判断正误:
任何水溶液中都存在水的电离平衡。
任何水溶液中(不论酸、碱或中性) ,都存在Kw=10-14 。
某温度下,某液体[H+]= 10-7mol/L,则该溶液一定是纯水。 √×× ③ 〉④ 〉① 〉②2019年2月25日星期一
(二)溶液pH的计算(2)水的电离是可逆的,存在电离平衡,它的逆反应为中和反应一、水的电离 结论(1)水是极弱的电解质,它能微弱“自身”电离生成H+与OH-H2O+H2O H3O++OH-1、水的电离方程式(2) 注意点:A、水的电离过程是吸热,升高温度, Kw将增大25℃时,Kw=c(H+)·c(OH-) =1×10-14B、水的离子积不仅适用纯水,也适用于酸、碱、盐的稀溶液Kw=c(H+)·c(OH-)2、水的离子积常数Kw(1)定义:在一定温度下,水中c(H+)和c(OH-)的乘积是一个常数,用Kw表示 ,叫做水的离子积常数。(3 )影响因素: A、酸、碱:温度不变,在纯水中加入酸或碱,均使水的电离左移 , Kw不变 ,α(H2O) 变小 B、温度C、易水解的盐: 在纯水中加入能水解的盐,不管水解后显什么性,均促进水的电离,但只要温度不变, Kw不变。 D、其他因素:如:向水中加入活泼金属二、溶液的酸碱性与pH值1、定义:化学上常采用H+的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性。3、溶液的酸碱性与pH值的关系酸性溶液: c(H+)>c(OH—) pH<7
中性溶液: c(H+)=c(OH—) pH=7
碱性溶液: c(H+)72、表示方法:pH= - lg c(H+)注意:pOH -----采用OH -的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性
pOH + pH ==14注意:pH=0 并非无H+,而是c(H+)=1mol/L,pH=14 并非无OH -,而是c(OH -)=1mol/L有关溶液pH的计算:1、单一溶液的计算:2、强酸、强碱的稀释:例1、0.001 mol/L盐酸的pH =____,加水稀释到原来的10倍,pH=___,加水到原来的103倍,pH =___,加水到原来的104 倍pH= _____,加水到原来的106倍,pH=______例2、pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的10倍,则溶液的pH=_____,pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的102倍,则溶液的pH=_______34698pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的103倍,则溶液的pH=___,pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的105倍,则溶液的pH=___注意:pH=6或8时,不可忽略水的电离,只能接近7,酸碱溶液无限稀释,pH只能约等于7或接近7:酸不能大于7;碱不能小于7结论:强酸(碱)每稀释10倍,pH值向7靠拢一个单位。3、弱酸、弱碱的稀释
例3、pH=3HAc加水稀释到原来10倍,溶液的pH值范围_________;
pH=12氨水加水稀释到原来10倍,溶液的pH值范围___________。
?结论:弱酸(碱)每稀释10倍,pH值向7靠拢不到一个单位;4、两种pH值不同的同种强酸(碱)溶液等体积混合例4、pH=10和pH=8的两种NaOH溶液等体积混合,求混合溶液的pH值。例5、pH=4和pH=5的两种盐酸溶液等体积混合,求混合溶液的pH值 结论:
1、两种强酸溶液等体积混合,溶液的pH值等于浓溶液的pH加0.3。?
总结论:
两种强酸(碱)溶液等体积混合,溶液的pH值以原浓溶液的pH向7靠拢0.3个单位。
2、两种强碱溶液等体积混合,溶液的pH值等于浓溶液的pH减0.3。例8、0.1L pH=2盐酸和0.1L pH=11的NaOH溶液相混合,求混合后溶液的pH值。
?
?
?
例9、pH=2盐酸和pH=12的Ba(OH)2溶液等体积相混合,求混合后溶液的pH值。
5、强酸、强碱溶液的混合结论:1、pH1+ pH2<14的强酸强碱等体积混合后,pH混= pH酸+0.3
2、pH1+ pH2=14的强酸强碱等体积混合后,pH混= 7
3、pH1+ pH2>14的强酸强碱等体积混合后,
pH混= pH碱-0.3
方法:1、先反应
2、按过量的计算,若酸过量,求c(H+),再算pH值。
若碱过量,求c(OH-),求c(H+),再算pH值五、弱酸强碱或强酸弱碱混合
例10、
(1)PH为12 的NaOH溶液和PH为2的醋酸溶液等体积相混合,则混合液呈_____性
(2)PH为12 的氨水和PH为2 的盐酸等体积相混合,则混合液呈 ____性
(3)PH为2 的盐酸和PH为12 的某碱等体积相混合,则混合液PH_______

(4)PH为12 的NaOH溶液和PH为2的某酸溶液等体积相混合,则混合液PH _____
(5)盐酸的PH值为X,NaOH溶液的PH为Y,体积相混合,则混合液PH _____己知X+Y=14,它们等体积相混合,混合液的PH值 。
己知X+Y<14,它们等体积相混合,混合液的PH值 ____________。
己知X+Y>14,它们等体积相混合,混合液的PH值 ____________。(5)盐酸的PH值为X,NaOH溶液的PH为Y,体积相混合,则混合液PH _____1、某酸溶液的PH为2 ,某碱溶液的PH为12 ,两者等体积相混合后,有关PH值的变化正确的是( )
A、大于7 B、小于7
C、等于7 D、三种都有可能2、常温下一种PH为2 的酸溶液与一种PH为12 的碱溶液等体积相混合,对溶液的酸碱性的说法正确的是( )
A、 若是二元强酸和一元强碱,混合液为酸性
B、 若是浓的强酸和稀的强碱,混合液中呈酸性
C、 若是浓的弱酸和稀的强碱,混合液呈碱性
D、若是强酸和强碱相混合,溶液反应后呈中性DD练习:3、同体积的PH为3 的盐酸、硫酸、醋酸和硝酸四种溶液,分别加入足量的锌粉,叙述正确的是( )
A、 硫酸溶液中放出的氢气的量最多
B、 醋酸溶液中放出的氢气的量最多
C、 盐酸和硝酸中放出的氢气的量相等
D、盐酸比硝酸放出的氢气的量多
BD4、向体积均是1L,PH值也相等的盐和醋酸两溶液中加入表面积质量均相等的锌块,下列叙述可能正确的是( )
A、 反应开始时,盐酸的速率比醋酸快
B、 反应过程中,醋酸的速率比盐酸快
C、 充分反应后,两者产生的氢气的体积可能相等
D、充分反应后,若有一种溶液中的锌有多余,则一定是盐酸的锌有余
BCD5、酸HA、HB两溶液的PH值为3,且体积相同,加水稀释两溶液,PH值与加入水的体积关系如图所示,则两者酸性较强的是( )HB6、酸HA、HB、HC三溶液的物质的量浓度相同,体积也相同,测得它们的PH值分别为2、2.7、3,分别与足量的锌反应,产生的氢气的物质的量 ,初始时,三者的反应速率 ,反应过程中的平均速率 ;
若三种酸的体积与PH值均相等时,分别加入足量的表面积和质量均相等的锌,初始时,三者的反应速率 ,反应过程中的平均速率_________;充分反应后,产生的氢气的物质的量的大小关系 ________,
相同7、判断下列说法是否正确:
(1)pH=7的溶液是中性溶液。 ( )
(2)H2S溶液中c(H+):c(S2-)=2:1 。 ( )
(3)0.1 mol/L的HAc中c(H+)是0.2 mol/L HAc中c(H+)的1/2。 ( )
(4)0.1 mol/L的HAc中c(H+) c(HAc)大于0.01 mol/L 的HAc中 c(H+) c(HAc) 。 ( )
(5)0.1 mol/L的HAc中c(OH-) c(HAc)大于0.01 mol/L的HAc中c(OH-) c(HAc) 。 ( )
(6)中性溶液中c(H+)=c(OH-) 。 ( )2019年2月25日星期一(三)酸碱中和滴定一、酸碱中和滴定1、定义:用已知物质的量的浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法 2、原理:在酸碱中和反应中,使用一种已知物质的量浓度的酸或碱溶液跟未知浓度的碱或酸溶液完全中和,测出二者的体积,根据化学方程式中酸和碱的物质的量的比值,就可以计算出碱或酸的溶液浓度。 3、公式:4、实验的关键:(1)准确测量参加反应的两种溶液的体积(2)准确判断中和反应是否恰好完全反应c酸v酸=c碱v碱(一元酸和一元碱)5、实验仪器及试剂: 仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、 铁架台、滴定管夹、烧杯、白纸,有时还需要移液管试剂:标准液、待测液、指示剂2、酸碱指示剂:一般是有机弱酸或有机弱碱(定性测定) 对应溶液
的 颜 色变色范围
红3.1橙4.4黄酚酞溶液红5 紫 8蓝
1、原则:1)终点时,指示剂的颜色变化明显2)变色范围越窄越好,对溶液的酸碱性变化较灵敏二、指示剂的选择:(1)甲基橙和酚酞的变色范围较小:4.4-3.1=1.3 10-8=2 对溶液的酸碱性变化较灵敏(2)溶液使指示剂改变颜色,发生的化学变化。指示剂滴加太多比将消耗一部分酸碱溶液(一般为1~2滴)。
(3)操作:用镊子取一小块pH试纸放在洁净的表面皿或玻璃片上,然后用玻璃棒沾取少量待测液点在试纸中央,试纸显色后再与标准比色卡比较,即知溶液的pH值。3、pH试纸(定量测定)(1)成分:含有多种指示剂(2)本身颜色:淡黄色(1)强酸强碱间的滴定:(2)强酸滴定弱碱 两者正好完全反应,生成强酸弱碱盐,酸性选用甲基橙作指示剂(3)强碱滴定弱酸4、酸碱中和滴定中指示剂的选择: 两者正好完全反应,生成强碱弱酸盐,碱性选用酚酞作指示剂酚酞溶液、甲基橙三、实验步骤: 1、查漏:检查两滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动是否灵活; 2、洗涤:用水洗净后,各用少量待装液润洗滴定管2-3次; 3、装液:用倾倒法将盐酸、氢氧化钠溶液注入酸、碱滴定管中,使液面高于刻度2-3cm4、赶气泡:酸式滴定管:快速放液碱式滴定管:橡皮管向上翘起5、调液:调节滴定管中液面高度,并记下读数,记做。6、取液:(1)从碱式滴定管中放出25.00ml氢氧化钠溶液于锥形瓶中(2)滴入2滴酚酞试液,将锥形瓶置于酸式滴定管下方,并在瓶底衬一张白纸。7、滴定:左手_____________________________,右手
________________________________________________
眼睛_______________________________________
控制酸式滴定管活塞拿住锥形瓶瓶颈,边滴入盐酸,边不断顺时针方向摇动,要始终注视锥形瓶溶液的颜色变化。9、计算:整理数据进行计算。8、记录:当看到加一滴盐酸时,锥形瓶中溶液红色突变无色时,停止滴定,准确记下盐酸读数,并准确求得滴定用去的盐酸体积。★五、误差分析:例题:用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液(氢氧化钠放于锥形瓶中)下列操作(其它操作均正确),对氢氧化钠溶液浓度有什么影响?一、酸式滴定管
1、未用标准液(HCl)润洗酸式滴定管 ( )
2、滴定管内壁不干净,滴定后,酸式滴定管内壁挂水珠 ( )
3、滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失( )
4、滴定操作时,有少量盐酸滴于锥形瓶外( )
5、滴定前仰视刻度,滴定后俯视刻度( )
偏高偏高偏高偏高偏低滴定前仰视,滴定后俯视。分析:V标偏小,导致C测偏小。滴定前俯视,滴定后仰视。分析:V标偏大,导致C测偏大。二、锥形瓶
6、锥形瓶内用蒸馏水洗涤后,再用待测氢氧化钠润洗 2-3次,将润洗液倒掉,再装NaOH溶液( )
7、锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装NaOH溶液( )
8、滴定过程中摇动锥形瓶,不慎将瓶内的溶液溅出一部分。( )
9、指示剂滴加过多( )
偏高无影响偏低偏低三、碱式滴定管
10、碱式滴定管用水洗后,未用待测液润洗 ( )
11、取待测液时,未将盛待测液的碱式滴定管尖嘴的气泡排除。取液后滴定管尖嘴充满溶液( )
偏低偏低 四、含杂质
12、在配制待测氢氧化钠溶液过程中,称取一定质量的氢氧化钠时,内含少量的氢氧化钾,用标准盐酸溶液进行滴定。( )
13、同上情况,若氢氧化钠中含有少量的碳酸钠,结果如何( )
偏低偏低第三章 水溶液中的离子平衡2019年2月25日星期一第三节 盐类的水解 以电离平衡为基础,说明HCl、NaOH 的水溶液为什么分别显示酸性和碱性?思考:请思考?1、CH3COONa是哪两种酸碱反应得到的盐?2、其水溶液中存在哪些离子?3、这些离子能相互反应吗?4、若反应,结果怎么样?实验结果统计分析及推理:碱性酸性中性生成该盐的酸碱CH3COOH NaOH
H2CO3 NaOH
HF KOHHClNH3 · H2O
H2SO4NH3·H2O
H2SO4Al(OH)3
HClNaOHHNO3
KOH
HNO3
Ba(OH)2
盐的类型强碱
弱酸盐强酸
弱碱盐强碱
强酸盐H2O H+ + OH_醋酸钠在溶液中的变化:CH3COONa = CH3COO_ +Na++ CH3COOH CH3COO- + H2O CH3COOH+OH_CH3COONa + H2O CH3COOH+NaOH1、强碱弱酸所生成盐的水解 NH4Cl = NH4+ + Cl- 氯化铵在溶液中的变化:H2O OH_ + H+NH3.H2O+NH4+ +H2O NH3.H2O + H+NH4Cl +H2O NH3.H2O + HCl 2、强酸弱碱所生成盐的水解一、盐类的水解的概念 在溶液中盐电离出来的弱酸根离子(或弱碱跟离子)跟水所电离出来的H+ 或OH-结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。水解的条件:生成弱电解质。水解的实质:破坏了水的电离平衡。水解反应与中和反应的关系:酸+碱 盐+水中和水解对概念的理解盐类水解是中和反应的逆反应盐类水解程度一般都很小二、盐类水解的规律强酸弱碱盐
NH4Cl强碱弱酸盐
强酸强碱盐
NaCl
?
水解水解
不水解
弱碱
阳离子弱酸
阴离子无
弱碱弱酸无
酸性碱性中性
有弱才水解无弱不水解规律越弱越水解都弱都水解谁强显谁性都强不水解影响水的电离平衡的因素。

H2O H++OH-
1.升温,促进水的电离 3.加入能水解的盐,促进水的电离 2.加入酸或碱,抑制水的电离小结4.加入活泼金属例题1 :在盐类的水解过程中,下列叙述正确的是( )
A. 盐的电离平衡被平破坏
B. 水的电离平衡被破坏
C. 没有中和反应发生
D. 溶液的PH值一定变大B例题2 :能使水的电离平衡向电离方向移动,并使溶液中的C(H+) >C(OH-)的措施是( )
A. 向纯水中加入几滴稀盐酸
B. 将水加热煮沸
C. 向水中加入碳酸钠
D. 向水中加入氯化铵D基础训练:1. 下列溶液PH小于7的是A、 溴化钾 B、 硫酸铜 C、 硫化钠 D、 硝酸钡2. 下列溶液能使酚酞指示剂显红色的是A 、碳酸钾 B、 硫酸氢钠
C、 硫化钠 D、 氯化铁3.下列离子在水溶液中不会发生水解的是A 、 NH4+ B、 SO42_ C 、 Al3+ D 、 F_
1.请判断下列盐溶液的酸碱性:CuSO4;FeCl3;Na2S;KNO3;BaCl2;Na2SO3。2.请按pH增大的顺序排列下列盐溶液
(物质的量浓度相等):NaNO3;
H2SO4;AlCl3;Na2CO3 .3.常温下,pH=3的H2SO4和Al2(SO4)3溶液中,水电离出来的c(H+)之比为 。提高训练三、盐类水解方程式的书写例1、书写下列物质水解的离子方程式:
NaF、Na2CO3、NH4Cl、CuCl2 盐类水解方程式的书写规律 1、盐类水解程度很小,水解产物很少,方程式中通常用“ ”表示,同时无沉淀和气体产生,不标“↓”、“↑”。
2、多元弱酸的酸根离子水解是分步进行的,第一步水解程度比第二步水解程度大,一般只写第一步水解方程式。
3、多元弱碱的阳离子水解过程较为复杂,在中学阶段通常多步写成一步。
4、多元弱酸的酸式根离子,水解和电离同步进行,
溶液中既存在水解平衡,又存在电离平衡。5、某些盐溶液在混合时,一种盐的阳离子和另一种盐的阴离子,在一起都发生水解,相互促进对方的水解,水解趋于完全。可用“=”连接反应物和生成物,水解生成的难溶物或挥发物质可加“↓”、“↑”。此种现象叫做盐类的双水解反应。能够发生双水解之间的离子之间不能大量共存。常见的离子间发生双水解的有:Fe3+与CO32-、HCO3-……Al3+与CO32-、HCO3- 、S2- 、HS-、AlO2- ……NH4+与SiO32-……下列各式中属于正确的水解反应的离子方程式是( )
A. NH4+ + H2O = NH3·H2O + H+
B. S2- + 2H2O H2S + 2OH-
C. CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
D. CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-例题1 :D例题2、下列各反应的化学方程式中,属于水解反应的是( )D向右增大增大减小向右减小减小增大向右减小增大增大向右减小减小增大向左增大增大减小向左增大减小减小向右减小减小增大四、影响盐类水解的因素影响盐类水解的主要因素是盐本身的性质。另外还受外界因素影响:
1、温度:盐的水解反应是吸热反应,升高温度水解程度增大。
2、浓度:盐的浓度越小,一般水解程度越大。加水稀释盐的溶液,可以促进水解。
3、溶液的酸、碱性:盐类水解后,溶液会呈不同的酸、碱性,因此控制溶液的酸、碱性,可以促进或抑制盐的水解,故在盐溶液中加入酸或碱都能影响盐的水解。 B1、在Al3+ + 3H2O Al(OH)3 +3H+
的平衡体系中,要使平衡向水解方向移动,且使溶液的PH值增大,应采取的措施是( )
A.加热
B.通入HCl
C.加入适量的NaOH
D.加入NaCl溶液CD1、为了使Na2CO3溶液中C(Na+):C (CO32-)接近2:1,应加入( )
A.NaOH B.K2CO3
C.KOH D.H2OBC小结:盐类水解规律
1.有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解,都弱都水解,谁强显谁性,都强不水解。
2.大多数盐水解程度较小,多元弱酸的酸根分步水解,以第一步水解为主。
3. 同种离子单水解的程度小于双水解。如NaHCO3 中的HCO3- 的水解程度小于NH4HCO3中的HCO3-的水解程度。
4.多元弱酸酸式盐溶液中存在两种平衡,电离平衡与水解平衡共存,溶液的酸碱性取决于这两个平衡谁占主导地位。
HPO24-以水解为主,溶液显碱性。
H2PO4- 、 HSO3-以电离为主,溶液显酸性五、盐类水解的应用1、判断盐溶液的酸碱性和比较盐溶液酸碱性的强弱时,通常需考虑盐的水解。
练:相同条件,相同物质的量浓度的下列八种溶液:Na2CO3、NaClO、CH3COONa、Na2SO4、NaHCO3、NaOH 、(NH4)2SO4、NaHSO4等溶液,PH值由大到小的顺序为:
答:NaOH>NaClO>Na2CO3>NaHCO3>
CH3COONa>Na2SO4>(NH4)2SO4>NaHSO4 2、比较盐溶液中各离子浓度的相对大小时,需考虑盐的水解。
练:25℃时,在浓度均为1mo/L的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2三种溶液中,若测得其中c(NH4+)分别为a、b、c(单位为mo/L),则下列判断正确的是( )
A.a=b=c B.c>a>b
C.b>a>c D.a>c>b 3、关于弱酸、弱碱的判断。
练:能证明醋酸是弱酸的事实是( )
A.醋酸能使紫色石蕊试液变红
B.醋酸能被弱碱氨水中和
C.醋酸钠溶液的PH值大于7
D.常温下,0.1mol/L醋酸溶液中C(H+)为
1.32×10-3mol/LCD 物质的量浓度相同的三种钠盐,NaX、NaY、NaZ的溶液,其PH值依次为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是( )
A. HX、 HZ 、 HY B. HZ 、HY、 HX
C. HX、HY、HZ D. HY、HZ 、 HXC练写出Al3+和AlO2- 、 CO32-、 HCO3-发生双水解的离子方程式4、双水解问题 ①当两种离子水解相互促进且水解程度较大时,往往不能大量共存在下列各组离子中,能大量共存的是( )
A. Ag+、NO3-、Cl-、K+
B. Al3+、Cl-、HCO3-、Na+
C. Fe2+、 NO3-、SO42-、H+
D. NH4+、 Na+、 Cl-、 HCO3-D练灭火器原理玻璃筒里面放入的什么药品?外筒(钢质)放入的是什么药品?泡沫灭火器里的药品是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液。 泡沫灭火器工作原理:
泡沫灭火器中的反应物分别是硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液,它们是如何产生二氧化碳的?
Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+
HCO3- + H2O H2CO3 + OH-
混合时, H+ + OH-     H2O
两个水解平衡相互促进, Al(OH)3形成沉淀, H2CO3 分解为CO2,总反应为:
Al3+ + 3HCO3-    Al(OH)3 ↓+3CO2↑5、水溶液的配制。怎样配制FeCl3溶液? FeCl2呢答:取一定量的FeCl3晶体于烧杯中,加适量较浓的盐酸溶解,然后再加蒸馏水稀释到所需的浓度。倒入试剂瓶,贴上标签即可。练怎样配制Na2S溶液?答:取一定量的Na2S晶体溶解于烧杯中,加几滴NaOH溶液,然后再加蒸馏水稀释到所需的浓度。倒入试剂瓶,贴上标签即可。6、选择制备盐的途径时,需考虑盐的水解。如制备Al2S3时,因无法在溶液中制取,会完全水解,只能由干法直接反应制取。
加热蒸干AlCl3、MgCl2、FeCl3等溶液时,得不到AlCl3、MgCl2、FeCl3晶体,必须在蒸发过程中不断通入HCl气体,以抑制FeCl3的水解,才能得到其固体。思考:Na2CO3 、Al2 (SO4)3 溶液蒸干时得到
的主要产物分别是什么?★关于溶液的蒸干
盐溶液的蒸干,一要考虑盐本身的受热分解,二要考虑其存在的水解平衡,并考虑温度对水解平衡的影响。
①KMnO4溶液,NaHCO3溶液蒸干后得到K2MnO4和MnO2、Na2CO3溶液。NH4HCO3蒸干后无固体。
②AlCl3、Al(NO3)3等盐水解后生成的酸能挥发,加热促进水解,最终所得固体产物为Al2O3。
③Al2(SO4)3水解后生成的酸难挥发,最后所得固体为Al2(SO4)3 。
④Na2SO3等盐在加热蒸干过程中要发生氧化还原反应,最后得到的固体为Na2SO4。将溶液经蒸干、灼烧最终所得物质填入下表Al2O3Fe2O3CuOMgOAl2(SO4)3Fe2O3 无 Na2CO3Na2CO3练 下列溶液蒸干灼烧后得到的固体物质与原溶液溶质相同的是
A. AlCl3 B. Na2SO3
C. NaHCO3 D. NaCl D7、化肥的合理使用,有时需考虑盐的水解。
如:铵态氮肥和草木灰不能混合施用;磷酸二氢钙和草木灰不能混合施用。因草木灰(有效成分K2CO3)水解呈碱性。
8、某些试剂的贮存,需要考虑盐的水解。
如:Na2CO3、Na2SiO3等水解呈碱性,不能存放在磨口玻璃塞的试剂瓶中;NH4F不能存放在玻璃瓶中,应NH4F水解应会产生HF,腐蚀玻璃 。练 实验室有下列试剂:①NaOH溶液②水玻璃③Na2S溶液④Na2CO3溶液⑤NH4Cl溶液⑥澄清的石灰水⑦浓硫酸。其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是( )
A. ①⑥ B. ①②③④⑥
C. ①②③⑥ D. ①②③④B9、某些离子的除杂,需考虑盐的水解。
练:为了除去氯化镁酸性溶液中的Fe3+离子,可在加热搅拌下加入一种试剂,过滤后再加入适量盐酸。这种试剂是( )
A.氧化镁 B.氢氧化钠
C.碳酸钠 D. 碳酸镁 AD10、Mg、Zn等较活泼金属溶于强酸弱碱盐溶液中产生H2。练在NH4Cl饱和溶液中加入Mg条,观察到有气泡产生,点燃有爆鸣声,此气体是 ,产生该气体的原因是 (离子方程式表示),微热后,能放出有刺激性气味的气体,它能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体是 ,产生该气体的原因是 ,总的离子方程式是 。五、盐溶液中离子浓度间关系“三个守恒”:以Na2CO3溶液为例。
⒈电荷守恒:因溶液是电中性的,所以溶液中阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等。
c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
⒉物料守恒:关键元素的原子数目守恒。
c(Na+)=2[c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(H2CO3)](碳元素守恒)
⒊水的电离守恒:
c(OH-)=c(H+)+ c(HCO3-)+2c(H2CO3)五、盐溶液中离子浓度间关系“大小比较”
⒈ CH3COONa溶液
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
⒉Na2CO3溶液
c(Na+)>c(CO32-)> c(OH-)>c(HCO3-)> c(H+)
⒊NH4Cl溶液
c(Cl-)>c(NH4+)> c(H+)>c(OH-)
练习:已知等物质的量浓度醋酸与醋酸钠混合溶液呈酸性,写出混合溶液中各离子浓度大小关系。c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)1、0.1mol/l下列溶液PH值由大到小的顺序是 _________________
①H2SO4 ② NH3·H2O ③ NaOH ④NH4Cl ⑤NaCl ⑥CH3COONa ⑦ HCl ⑧ CH3COOH ⑨Ba(OH)2 2、将10 mL0.2 mol/L氨水和10 mL0.1 mol/L盐酸混合后, 溶液里各种离子物质的量浓度的关系是 ( )
A. c (Cl-) + c (OH-) = c(NH4+) + c (H+)
B. c (Cl-)> c(NH4+)> c (H+) > c (OH-)
C. c(NH4+) > c (Cl--)> c (OH-)> c (H+)
D. c (Cl-)> c (H+) > c (NH4+) > c (OH-)AC⑨>③>②>⑥>⑤>④>⑧>⑦>①练习:第三章 水溶液中的离子平衡2019年2月25日星期一第四节 难溶电解质的溶解平衡第四节 难溶电解质的溶解平衡
一、 难溶电解质的溶解平衡
1、沉淀溶解平衡:
(1)概念:在一定条件下,当难溶电解质的溶解速率与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等时,此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡,称为沉淀溶解平衡。溶解平衡时的溶液是饱和溶液。
(2)特征:逆、等、动、定、变
(3)影响因素:内因、外因(浓度、温度)
(4)过程表示:
例如:AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 生成沉淀的离子反应反应之所以能够发生,在于生成物的溶解度小。
例如,AgCl 20℃时在100g水中仅能溶解1.5×10-4g。尽管AgCl溶解很小,但并不是绝对不溶(溶解是绝对的),生成的AgCl沉淀会有少量溶解。因此,生成AgCl沉淀后的溶液中三种有关反应的粒子在反应体系中共存。难溶电解质的溶解度尽管很小,但不会等于0。大于10g 易溶;1g~10g 可溶
0.01g~1g 微溶;小于0.01g 难溶 0.01g 的量是很小的,一般情况下,相当量的离子相互反应生成难溶电解质,可以认为反应完全了。 化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol/L,沉淀就达完全。课堂练习1、下列说法中正确的是( )
A.不溶于不的物质溶解度为0
B.绝对不溶解的物质是不存在的
C.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0
D.物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水
2、下列各组离子,在水溶液中能以较高浓度大量共存的是( )
①I- ClO- NO3- H+ ②K+ NH4+ HCO3- OH-
③ SO42- SO32- Cl- OH- ④Fe3+ Cu2+ SO42- Cl -
⑤H+ K+ AlO2- HSO3- ⑥Ca2+ Na+ SO42- CO32-
A.①⑥ B.③④ C.②⑤ D.①④BB课堂练习3、试利用平衡移动原理解释下列事实:
(1)FeS不溶于水,但能溶于稀盐酸中
(2)CaCO3难溶于稀硫酸,却能溶于醋酸中
(3)分别用等体积的蒸馏水和0.010mol/L硫酸洗涤
BaSO4沉淀,用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量 2. 溶度积常数
(1)难溶电解质的溶度积常数的含义
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
当溶解与结晶速度相等时,达到平衡状态
Ksp,AgCl =CAg+·CCl- 为一常数,该常数称为难溶电解质的溶度积常数,简称溶度积。
(2)难溶电解质的溶度积常数用Ksp表示。 通式:AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) 则Ksp, AnBm= CAm+n . CBn-m
练习:BaSO4、Ag2CrO4、Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶度积3、溶度积与溶解度之间的关系例1、已知Ksp,AgCl=1.56?10-10, Ksp,Ag2CrO4=9.0?10-12,试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度(用g/L表示)解:(1)设AgCl的浓度为S1(mol/L),则:
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
平衡 S1 S1 (2)设Ag2CrO4的浓度为S2(mol/dm3),则:
Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)
平 2S2 S2在水中:AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度
例2、把足量的AgCl放入1L 1 .0 mol /L的盐酸溶液中溶解度是多少?(g/L)解:设AgCl的溶解度为S(mol/L),
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
平 S S + 1 ?1AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的小。4、溶度积规则 ①离子积 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) Q c >Ksp 时,沉淀从溶液中析出(溶液过饱和),体系中不断析出沉淀,直至达到平衡(此时Q c =Ksp )
(2)Q c =Ksp 时,沉淀与饱和溶液的平衡
Q c Qc称为离子积,其表达式中离子浓度是任意的,为此瞬间溶液中的实际浓度,所以其数值不定,但对一难溶电解质,在一定温度下,Ksp 为一定值。②溶度积规则例:下列情况下,有无CaCO3沉淀生成?已知Ksp,CaCO3=4.96 ?10-9
(1)往盛有1.0 L纯水中加入0.1 mL浓度为0.01 mol /L 的CaCl2和Na2CO3;
(2)改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0 mol /L 呢? [Ca2+] =[CO32-] = 0.1?10-3?0.01/1.0 = 10-6 mol /L Qc = [Ca2+]×[CO32-] = 10-12 < Ksp,CaCO3=4.96 ?10-9
因此无 CaCO3沉淀生成。[Ca2+]×[CO32-] = 10-4 mol /L
Qc = [Ca2+]×[CO32-] = 10-8 >Ksp,CaCO3
因此有CaCO3沉淀生成。二、沉淀溶解平衡的应用1. 沉淀的生成
加入沉淀剂,应用同离子效应,控制溶液的pH,当 时有沉淀生成。
①调节pH法:加入氨水调节pH至7~8,可除去氯化铵中的杂质氯化铁。②加沉淀剂法:以Na2S、H2S等作沉淀剂,使Cu2+、Hg2+等生成极难容的硫化物CuS、HgS沉淀。例1、向1.0×10-3 mol?L-3 的K2CrO4溶液中滴加AgNO3溶液,求开始有Ag2CrO4沉淀生成时的[Ag+] =? CrO42-沉淀完全时, [Ag+]= ?
已知:Ksp,Ag2CrO4=9.0×10-12解: Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42-
Ksp = [Ag+]2 ×[CrO42-]CrO42-沉淀完全时的浓度为1.0 ×10-5 mol?L-3
故有《创新设计》P55 第2题2. 沉淀的溶解
Qc < Ksp 时,沉淀发生溶解,使Qc减小的方法有:
(1) 利用氧化还原方法降低某一离子的浓度。
(2) 生成弱电解质。如:

H2S
FeS Fe2+ + S2-
S + NO + H2O

(3) 生成络合物,例银铵溶液的配制3. 分步沉淀
溶液中含有几种离子,加入某沉淀剂均可生成沉淀,沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后顺序沉淀,叫作分步沉淀。
Ksp越小越先沉淀,且Ksp相差越大分步沉淀越完全;如AgCl、AgBr、AgI、Ag2S
一般认为沉淀离子浓度小于1.0×10-5 mol/L时,则认为已经沉淀完全课堂练习3、以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子,通过添加过量难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包括MnS在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实,可推知MnS具有的相关性质是( )
A.具有吸附性
B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同
C.溶解度大于CuS、PbS、CdS
D.溶解度小于CuS、PbS、CdSC例1:如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 mol/L, 使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么? 相应的Ksp查阅教材P65页表格中数据。pH = 3.2解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH-
Ksp = [Fe3+]×[OH-]3 = 4.0 ×10-39
Fe3+ 沉淀完全时的[OH-]为:Mg2+开始沉淀的pH值为:pH =9.1因此, 只要控制pH值在3.2 ~ 9.1之间即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。4、 同离子效应
(1)同离子效应的来源
HAc H+ + Ac-
加入NaAc,
NaAc = Na+ + Ac- 溶液中Ac-大大增加,平衡向左移动,降低了HAc的电离度.
同离子效应:向弱电解质中加入具有相同离子(阳离子或阴离子)的强电解质后,解离平衡发生左移,降低电解质电离度的作用称为同离子效应,电离度降低。(2)同离子效应在沉淀溶解平衡中应用
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
加入AgNO3,平衡向沉淀方向移动, Cl-减少。